同步电机的稳态分析

elkemmtx

一、同步电机基本结构
(一)隐极同步电机(以汽论发电机为例)
特点:转速高
为保证频率f=50Hz,则发电机的极对数P少
(一般为二极,2P=2)

离心力大,需细长转子(隐极式)





0.5mm硅钢片叠压而成

定子铁心
大型电机由扇型片拼成圆形
1. 定子
矩形开口槽,径向,轴向通风道

定子绕组-三相双层绕组,扁铜线绕制而成,采用成型线圈

外壳-用钢板焊接而成
2.
转子
(1)由合金钢锻成,与转轴制成一个整体,外园开槽,大齿和小齿

(2)励磁绕组为同心式绕组
(3)采用高强度铝合金槽楔,端部采用保护环固定

3.滑环(集电环)与电刷装置
(二)凸极同步电机(以水轮发电机为例)
特点:转速低
为保证f=50Hz,则需发电机的极对数P增大

为保证放置P对磁极,则需转子的直径大.

1.定子 :
定子铁心-硅钢片叠成,直径可达20多米,矩形开口槽.

定子绕组-双层绕组

2.转子:
凸极式铁心由厚钢板叠成

励磁绕组由扁铜线绕制而成

阻尼绕组(起动绕组)-由铜条和端环构成,用于同步电动机异步起动.
二、同步电机的运行状态
1.
稳态运行情况下,定转子磁场相对静止
2.
功率角δ-定子合成磁场轴线与主极磁场(转子磁场)轴线之间夹角.(用电角度表示)
3.
三种运行状态
(1)发电机运行
①
物理过程:直流电流→电刷→滑环→励磁绕组→磁场
原动机拖动转子
绕组感应三相交流电动势(频率为 ),接入负载后,三相对称电流,定子旋转磁场以n1旋转.
②
特点:<1>功率角δ>0(即主极磁场超前定子合成磁场)

<2>转子受到制动性质的电磁转矩Te

<3>f∝ ,为保证f=50Hz恒定,需保证 恒定,应输入转矩T1与Te平衡.
(2)补偿机运行状态(或空载运行状态) 当δ=0时→Te=0
①
物理过程:转子同发电机运行状态,-主极磁场以 旋转
定子接入三相对称电源-定子合成磁场以 旋转
②
特点:<1>δ=0.(主磁场与定子合成磁场重合)

<2>电机内没有有功功率转换
(3)电动机运行当δ<0时→Te→(即主机磁场滞后定子合成磁场
①
物理过程:定子接三相电源-定子合成磁场以 旋转
转子接直流电源-恒定磁场,去掉原动机.
②
特点:<1>δ<0

<2>外施T2↑→δ↑→Te↑(与T2+T0平衡)保证n= =常数

<3>转子转速n= =60f/p,即当f一定,p一定时,n恒定.

jn19980308

谢谢啊，现在同步电机的资料太少了